基于洛伦兹力机制的电磁超声发射换能器的建模与优化

• 作者: 孙振国 孙斐然 张文增 陈强
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 电磁超声换能器 换能效率 建模 优化设计 偏置磁场 激励线圈 提离效应
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 仪器科学与技术
• 页码范围: 12-21
• 页数: 10页
• 分类号: TB552
• 字数: 5143字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2016.06.012

摘要

电磁超声换能器(Electromagnetic acoustic transducer,EMAT)是电磁超声检测技术的核心部件,具有非接触、不受工作环境影响、易于激发多种类型的超声波等优点.但与传统的压电式超声换能器相比,电磁超声发射换能器的换能效率较低,导致超声回波信弓较弱,检测结果不理想.现阶段,在完善对EMAT建模分析的基础上,通过对换能器参数的优化和结构的改进设计以及与其他新技术相结合的方式,EMAT的换能效率已经有了明显的提高,但仍存在解析、半解析建模方法不完整,数值建模方法计算时间长,以及换能效率仍然不够理想等问题.对此,综述近十几年来基于洛伦兹力机制的电磁超声发射换能器的数学建模方法,包括解析法、数值法和半解析法,给出较为完整的耦合方程和建模过程.并在此基础上,分析了偏置磁场、激励线圈、提离距离等参数对换能效率的影响规律以及换能器的优化设计方法,为今后电磁超声换能器的模型完善和改进提高提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈强	清华大学机械工程系	156	2560	29.0	47.0
3	孙振国	清华大学机械工程系	93	1877	25.0	41.0
5	张文增	清华大学机械工程系	57	931	15.0	30.0
6	孙斐然	清华大学机械工程系	2	22	1.0	2.0